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目录1

第1章 可靠性工程引言1

1.1 什么是可靠性工程1

1.2 为什么要讲授可靠性工程2

1.3 为什么工程产品会失效3

1.4 概率可靠性6

1.5 可修复和不修复产品7

1.6 失效随时间变化的模式（不修复产品）8

1.7 失效随时间变化的模式（可修复产品）8

1.8 可靠性工程的发展9

1.9 课程、会议和文献10

1.10 可靠性工作涉及的组织结构11

1.11 可靠性作为一个有效性参数11

1.12 可靠性工作的各项活动12

1.13 可靠性经济学和管理13

参考文献15

问题15

第2章 可靠性数学16

引言16

2.1 变异16

2.2 概率的概念17

2.3 概率法则19

2.4 连续变量24

2.5 连续分布函数27

2.6 连续统计分布的汇总34

2.7 工程中的变异36

2.8 离散变量41

2.9 统计置信度45

2.10 统计假设检验47

2.11 非参数推断方法50

2.12 拟合优度52

2.13 事件列（点过程）55

2.14 统计学计算机软件57

2.15 实用结论57

参考文献58

问题59

第3章 概率图法62

引言62

3.1 数据的秩评定62

3.2 概率图技巧64

3.3 对数正态概率图68

3.4 威布尔概率图68

3.5 极值概率图74

3.6 瞬时故障率图76

3.7 分布选择与结果评估79

3.8 二项数据的概率图80

3.9 小结86

参考文献86

问题86

第4章 载荷-强度干涉90

引言90

4.1 分布的载荷与强度90

4.2 载荷-强度干涉分析92

4.3 安全裕度与载荷粗糙度对可靠性的影响（施加多个载荷）93

4.4 小结100

参考文献101

问题101

5.1 统计实验设计和方差分析102

第5章 统计实验102

引言102

5.2 非参数方法112

5.3 数据随机化113

5.4 结果的工程解释114

5.5 Taguchi方法114

5.6 调优运算118

5.7 小结118

参考文献119

问题120

第6章 可靠性预计与建模122

引言122

6.1 可靠性预计的基本限制122

6.2 可靠性数据库125

6.3 实用途径126

6.4 系统可靠性模型127

6.5 可修复系统的可用性130

6.6 模块化设计133

6.7 框图分析134

6.8 故障树分析（FTA）138

6.9 Petrl网140

6.10 状态空间分析（马尔可夫分析）143

6.11 蒙特卡罗仿真147

6.12 可靠性分配149

6.13 可靠性预计和建模的标准方法149

6.14 小结150

参考文献150

问题151

7.1 计算机辅助工程155

第7章 设计中的可靠性155

引言155

7.2 环境156

7.3 设计分析方法157

7.4 质量功能展开（QFD）157

7.5 载荷-强度分析（LSA）159

7.6 失效模式、影响与危害性分析（FMECA）160

7.7 用于FMECA的可靠性预计164

7.8 瞬时故障和可操作性研究（HAZOPS）165

7.9 零部件、材料和过程（PMP）评审165

7.10 非材料失效模式166

7.11 人的可靠性166

7.12 对于各种过程的设计分析167

7.14 总结169

7.13 关键项目清单169

7.15 设计评审的管理170

7.16 技术状态（配置）控制171

参考文献172

问题172

第8章 机械零部件和系统的可靠性173

引言173

8.1 机械应力、强度和断裂173

8.2 疲劳176

8.3 蠕变181

8.4 磨损181

8.5 腐蚀182

8.6 振动和冲击183

8.7 温度影响184

8.8 材料186

8.9 零部件187

8.10 制造过程187

参考文献188

问题189

第9章 电子系统可靠性191

引言191

9.1 电子元器件的可靠性192

9.2 元器件类型和失效机理195

9.3 器件失效模式总结206

9.4 电路和系统方面的问题207

9.5 电子系统可靠性预计209

9.6 电子系统设计中的可靠性210

9.7 参数变异和容差217

9.8 考虑生产、测试和维修的设计221

参考文献222

问题223

第10章 软件可靠性225

引言225

10.1 工程系统中的软件227

10.2 软件错误227

10.3 防止错误230

10.4 软件结构和模块化230

10.5 编程样式232

10.6 容错232

10.7 冗余／分集232

10.8 语言233

10.9 数据可靠性234

10.10 软件检查234

10.11 软件设计分析方法235

10.12 软件测试236

10.13 错误报告238

10.14 软件可靠性预计和度量239

10.15 硬件／软件接口242

10.16 小结243

参考文献245

问题245

第11章 可靠性试验246

引言246

11.1 制定可靠性试验计划247

11.2 试验环境248

11.3 可靠性和耐久性试验：加速试验252

11.4 失效报告、分析和纠正措施系统（FRACAS）259

参考文献260

11.5 纠正措施的有效性260

问题261

第12章 可靠性数据分析262

引言262

12.1 Pareto分析262

12.2 加速试验数据的分析263

12.3 可修复系统的可靠性分析266

12.4 累积和（CUSUM）图表272

12.5 探索性数据分析和比例瞬时故障建模273

12.6 可靠性验证274

12.7 利用贝叶斯统计合并结果280

12.8 非参数方法281

12.9 可靠性增长监测282

12.10 实现可靠性增长290

问题292

参考文献292

第13章 制造过程中的可靠性295

引言295

13.1 生产变异性的控制295

13.2 人的变异的控制298

13.3 验收抽样299

13.4 改进过程303

13.5 电子产品的质量控制306

13.6 应力筛选309

13.7 生产失效报告、分析和纠正措施系统（FRACAS）311

小结312

参考文献312

问题312

引言314

第14章 维修性、维修和可用性314

14.1 维修时间分布315

14.2 预防性维修策略315

14.3 制定维修计划过程中的FMECA和FTA318

14.4 维修时间表318

14.5 相关的技术问题318

14.6 校准320

14.7 维修性预计320

14.8 维修性演示验证321

14.9 维修性的设计321

14.10 综合后勤保障321

参考文献321

问题322

15.1 公司的可靠性方针323

15.2 综合可靠性工作323

第15章 可靠性管理323

15.3 可靠性与费用325

15.4 安全性和产品责任330

15.5 可靠性、质量和安全性标准330

15.6 规定可靠性要求333

15.7 签定可靠性达标合同335

15.8 管理低层次供应商337

15.9 可靠性手册338

15.10 项目可靠性计划338

15.11 外部服务机构的利用339

15.12 用户的可靠性管理340

15.13 可靠性工作人员的选择和培训342

15.14 可靠性组织343

15.15 管理生产质量345

15.16 质量审核346

15.17 质量管理方法347

15.18 选择方法：战略和战术349

15.19 结论：贪心、担心和自主349

参考文献351

问题352

附录A 标准累积正态分布函数353

附录B y＝exp（-x）的值354

附录C x2分布的百分位数355

附录D F分布值357

附录E 柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫表371

附录F 秩表（中位数，5％，95％）372

附录G 矩阵代数修正382

附录H 故障报告、分析和纠正措施系统（FRACAS）383

附录I 可靠性、维修性（安全性）计划示例385